一款高效同步降壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器XD38873的研究與設(shè)計.pdf

1、進(jìn)入21世紀(jì)以來，隨著社會的進(jìn)步，高新科技飛速發(fā)展，這在極大程度上方便了人們的生活，人們對生活品質(zhì)的追求越來越高，更加促進(jìn)了便攜式電子產(chǎn)品市場的急速發(fā)展。具有高效率、低成本，高集成度等優(yōu)異性能的開關(guān)電源已成為便攜式電子產(chǎn)品的主流結(jié)構(gòu)。本文基于該背景設(shè)計了一款高效同步降壓型 DC-DC轉(zhuǎn)換器芯片XD38873。
　　本論文首先介紹了本課題的研究意義，電源管理IC的發(fā)展現(xiàn)狀以及其未來的發(fā)展趨勢。然后詳細(xì)介紹了DC-DC轉(zhuǎn)換器相關(guān)的基本

2、理論，包括三種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和原理分析。由于XD38873是一款降壓型轉(zhuǎn)換器，所以后續(xù)對Buck型DC-DC轉(zhuǎn)換器做了詳細(xì)分析，并介紹了芯片中所用到的同步整流技術(shù)和斜坡補償技術(shù)。隨后，對芯片XD38873的電氣特性和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，針對拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中主要器件的選擇作了詳細(xì)介紹。而后給出了芯片部分子模塊電路的設(shè)計原理分析以及仿真與驗證。最后介紹了XD38873芯片的版圖設(shè)計，完成了整個電路的仿真分析，并全面驗證了該芯片的設(shè)計指標(biāo)。
　　本

3、文設(shè)計的高效同步降壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器采用同步整流技術(shù)，使用MOS管作為同步續(xù)流管，取代了先前的肖特基二極管作為續(xù)流管，有效解決降壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器在輕載情況下效率低下的問題，在全負(fù)載范圍內(nèi)效率最高可以達(dá)到95％。芯片XD38873負(fù)載異常時采用了變頻技術(shù)，在振蕩器模塊中添加了檢測輸出信號變化的判斷電路，一旦芯片處于短路或者過載時，判斷電路起作用，及時降低系統(tǒng)頻率。與此同時，芯片在短路異常時，還可以觸發(fā) HICCUP模式，對芯片進(jìn)行保

4、護(hù)，直到異常移除。芯片XD38873采用EN引腳復(fù)用技術(shù)，通過EN引腳既可以控制芯片的使能開關(guān)，也可以同步外部的時鐘信號，這樣很大程度上擴大了芯片的應(yīng)用范圍。芯片內(nèi)部設(shè)置了軟啟動模塊，防止芯片在啟動過程中出現(xiàn)浪涌電流及過沖電壓對系統(tǒng)造成損害。XD38873轉(zhuǎn)換器芯片擁有自己的PG（Power Good）模塊，可以指示電源電量是否夠用，一旦電量不足，芯片可以給出指示，以方便用戶使用。芯片具有過流，過壓，短路，過零，過溫等保護(hù)模塊，保證了芯